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Influence du type d'element sur l'analyse non- lineaire des plaques [texte imprimé] / Kamel Meftah, Auteur ; S Benmebarek, Auteur . - Biskra (B.P.145,R.P., 07000, Algerie) : Université Mohamed Khider, 2005 . - 107.P : Ill ; 30/20 cm + CD.
Langues : Français (fre) Langues originales : Français (fre)
Mots-clés : Finite element Plate bending Transverse Shear Plasticity Nonlinear Analysis.
Elément fini Plaque en flexion Cisaillement transversal Plasticité Analyse non linéaire.Résumé : Francais
L’objectif de ce mémoire est de déterminer l’influence de type d’élément sur l’analyse non linéaire (l’élasto-plasticité) des plaques en flexion utilisant la méthode des éléments finis basée sur le model en déplacement et la théorie des plaques épaisses de Reissner-Mindlin qui tient compte de l’effet de cisaillement transversal (la théorie sans cisaillement transversal de Kirchhoff est interprétée comme un cas limite de la théorie de Reissner-Mindlin).
Le mémoire se scinde en trois grandes parties : la formulation en éléments finis des éléments plaques, la théorie d’élasto-plasticité et l’expérimentation numérique.
La première partie concerne la formulation en éléments finis des plaques : les hypothèses des théories de Kirchhoff et Reissner-Mindlin , et les relations contraintes-déformations, ainsi que les fonctions de formes des éléments finis plaques incorporées dans le programme, citant ; Les éléments à quatre noeuds : l’élément bilinéaire Q4, l’élément avec cisaillement transversal constant par côté Q4γ, les éléments quadratiques : à huit noeuds (Serendip Q8), à neuf noeuds (Lagrange Q9), et l’Hétérosis à neuf noeuds (HT9).
La deuxième partie est consacrée pour la théorie du comportement élasto-plastique des matériaux : loi de comportement, loi d’écrouissage et critères de plasticité. A la fin, un aperçu sur l’analyse non linéaire des structures et les différentes techniques de résolution de système non linéaire ainsi que les différents critères de convergence, ont été illustrés.
La troisième partie du mémoire est consacrée pour élargir un programme een éléments finis pour l’analyse non linéaire (élasto-plasticité) des plaques en flexion, le programme contient une bibliothèque des éléments et des blocs ou sous programmes séparés qui exécutent les différentes opérations de l’analyse, de plus le programme permet de choisir le critère de plasticité et la méthode de résolution du système non linéaire. Finalement, des expérimentations numériques ont été élaborées, simulant les charges ultimes et la propagation des zones plastifiées pour des différents cas (conditions aux limites, épaisseurs, critères de plasticité et méthodes de résolution).
Anglais
The objective of this work is to determine the influence of type of element on the non linear analysis (elasto-plasticity) of plates in bending using the finites elements method based on the displacement model, using the thick plates theory of Reissner-Mindlin which takes account of the transverse shearing effect (the Kirchhoff's theory without transverse shearing is interpreted like a limit case in the theory of Reissner-Mindlin).
The work is divide in to three big parts: finites elements formulation of plates elements, the theory of elasto-plasticity and the numeric experimentation.
The first part concerns finites elements formulation of plates: hypotheses of Kichhoff's theories and Reissner-Mindlin, and stress-strain relations, as well as forms functions of finites elements plates incorporated in the program: the four nodes elements; the bilinear element Q4, the element with constant transverse shear by side Q4, the quadratics elements with eight nodes (Serendip Q8), with nine nodes (Lagrange Q9), also, the nine nodes Hétérosis element (HT9)
The second part is consecrated for the behavior elasto-plastic theory of materials : behavior's law, hardening's law, plasticity criterion, at last, a preview on the non linear analysis of structures and the different techniques of non linear system resolution as well as the different convergence criterion were illustrated.
The third part concerns the development of a finite elements program for the non-linear
analysis (elasto-plasticity) of plates bending, the program contains a library of elements and blocks or subroutines which execute the different operations of the analysis. Besides, the program permits to choose the criteria of plasticity and the method of non-linear resolution system. Finally, some numeric experimentation have been elaborated, simulating the ultimate loads and the propagation of plastic zones for different cases (boundary conditions, thickness, criterion of plasticity and resolution methods).
Sommaire : Chapitre I : Introduction générale
I.1. Structures minces et épaisses…………………………………………………………….........
I.2. La méthode des éléments finis……………………………...........………………………….....
I.3. Eléments plaques……………………………………………………………………………....
I.4. Plasticité et analyse non linéaire……………………………………………………………....
I.5. Objectifs du mémoire……………………………………………………………………….....
I.6. Plan de travail……………………………………………………………………………….....
Chapitre II : Formulation en éléments finis des éléments plaques
II.1. Théorèmes de l’énergie.....................................................................................................
II.1.1. Notations………………………………………………………………………......
II.1.2. Les relations de compatibilité……………………………………………………
II.1.3. Comportement élastique linéaire isotrope……………….………………….....
II.1.3.1. Etat de déformation plan……………….…………………………….…...
II.1.3.2. Etat de contrainte plan……………………………………………….......
II.1.4. Equations d’équilibre…………………………...…………………………....…......
II.1.5. Théorèmes énergétiques en élasticité……………….………………………...........
II.1.5.1. Principe de travaux virtuels……………………..…………………....…...
II.1.5.2. Théorème de l’énergie potentielle totale……………………..………......
II.1.6. Application au principe de travaux virtuels………………………………………...
II.2. Théorie des plaques en flexion…………………………………………………………….....
II.2.1. Définition de la plaque…………………………………………………………......
II.2.2. Hypothèses fondamentales………………………………………………………....
II.2.3. Théorie des plaques minces ( Kirchhoff )……..…………………………………...
II.2.4. Théorie des plaques épaisses ( Reissner–Mindlin )…………………………….......
II.3. Eléments finis C0 pour les plaques de Reissner-………………………………......
II.4. Transformation isoparamétrique………………………………………………………….......
II.5. Présentation des éléments isoparamétriques utilisés………………………………………....
II.5.1. Elément à 4 noeuds Q4……………………………………………...........................
II.5.2. Elément de Serendip à 8 noeuds Q8………………………………….………..…....
II.5.3. Elément de Lagrange à 9 noeuds Q9……………………………………..……..…...
II.5.4. Elément Hétérosis HT9………………………………………………….………....
II.5.5. Elément avec représentation particulière de CT…………………………………....
II.5.5.1. Introduction……………………………………………………………....
II.5.5.2. Indicateur de blocage………………………………………………….....
II.5.5.3. Elément à 4 noeuds avec CT constant par côté Q4γ……………………...
II.6. Intégration numérique……………………………………………………………………......
Chapitre III : Théorie d’élasto-plasticité
III.1. Introduction……………………………………………………............…………...………..
III.2. Domaine d’élasticité……………………………………………………………………......
III.3. Domaine plastique……………………………………………………..…………….……....
III.3.1. Notion de surface de charge…………………………………...…………………..
III.3.2. Modélisation du comportement élasto-plastique………………..………………....
III.4. Théorie incrémentale de plasticité uniaxiale…………………………………………….......
III.4.1. Essai de traction……………………………………………………………….......
III.4.2. Critère d’épuisement…………………………………………………………........
III.4.3. Règle d’écrouissage…………………………………………………………….....
III.4.3.1. Ecrouissage isotrope…………………………………………………......
III.4.3.2. Ecrouissage cinématique…………………………………………….......
III.4.3.3. Ecrouissage mixte……………………………………………………......
III.4.4. Règle d’écoulement……………………………………………………………......
III.5. Théorie incrémentale de plasticité multiaxiale………………………………………….…...
III.5.1. Hypothèses de base…………………………………………………………...…....
III.5.2. Postulat de stabilité de Drucker……………………………………………..….....
III.5.3. Conséquences du postulat de Drucker………………………………………..…...
III.5.4. Surface de plasticité initiale…………………………………………………...…..
III.5.5. Critère d’épuisement…………………………………………………………........
III.5.6. Critères de plasticité……………………………………………………....……...
III.5.6.1. Critère de Tresca…………………………………………………..…......
III.5.6.2. Critère de Von-Mises……………………………………………...……..
III.5.6.3. Critère de Mohr-Coulomb……………………………………………......
III.5.6.4. Critère de Drucker et Prager……………………………………...……...
III.5.7. Loi d’écrouissage…………………………………………………………...……....
III.5.7.1. Ecrouissage isotrope……………………………………………...……....
III.5.7.2. Ecrouissage cinématique…………………………………………...….....
III.5.7.3. Ecrouissage mixte…………………………………………..…………....
III.5.8. Règle d’écoulement plastique…………………………………………...………....
III.6. Formulation matricielle en élasto-plasticité………………………………..................……..
III.6.1. Pour un écrouissage simple…………………………………….................……....
III.6.2. Pour un écrouissage mixte…………………………………….................………...
III.7. Grandeurs effectives………………………………………………………...................…....
III.8. Organigramme élasto-plastique général………………………..................………………....
Chapitre IV : Analyse non linéaire des structures
IV.1. Introduction……………………………………………………………………………….....
IV.2. Chemin d’équilibre et Diagrammes de réponse………………………………………….....
IV.2.1. Réponse charge-déformation……………………………………………………....
IV.2.2.Terminologie…………………………………………………………………….…..
IV.3. Points spéciaux d’équilibre………………………………………………………………......
IV.3.1. Points critiques………………………………………………………………….....
IV.3.2. Points tournants…………………………………………………………………....
IV.3.3. Points de rupture…………………………………………………………………...
IV.4. Réponse linéaire………………………………………………………………….……….....
IV.5. Rigidité tangente et stabilité ………………………………………………………………...
IV.6. Sources des non-linéarités…………………………………………………………………...
IV.6.1. Non-linéarité géométrique………………………………………………………....
IV.6.2. Non-linéarité matérielle…………………………………………………………....
IV.7. Résolution d’un système d’équation non linéaire…………………………………………....
IV.7.1. Plasticité dans les plaques ………………………………………………………...
IV.7.2. Résolution du système d’équations d’équilibre non linéaire dans le cas des
plaques de Mindlin………………………………………………………………....
IV.7.3 Résumé des procédés de résolution………………………………………………...
IV.8. Méthodes de résolution ……………………………………………………………………...
IV.8.1. Méthode incrémentale pure………………………………………………….….....
IV.8.2. Méthode incrémentale itérative……………………………………………….…...
IV.8.2.1. Méthode de Newton-Raphson (Rigidité tangente)…………………........
IV.8.2.2. Méthode de Newton-Raphson modifiée………………………………....
IV.8.2.3. Méthode de la rigidité initiale………………………………………….....
IV.9. Critères de convergence……………………………………………………………………...
Chapitre V : Validation et expérimentation numérique
V.1. Introduction…………………………………………………………………………....…......
V.2. Validation…………………………………………………………………………….............
V.2.1. Domaine linéaire……………………………………………………………..........
V.2.2. Domaine non linéaire………………………………………………………............
V.3. Expérimentation numérique…………………………………………………………..….......
V.4. Comparaison entre les critères de Von-Mises et Tresca……………………………….......
V.5. Comparaison entre les méthodes de résolution................................................………............
CONCLUSION………………………………………………………………………………......
RECOMMANDATIONS…………………………………………………………………..........
REFERENCES
ANNEXE
I. Structure du programme…………………………………………………………...…………....
II. Construction de fichier de donnée……………………………………………………………...
III. Organigramme élasto-plasticité multiaxiale…………………………………………………...
IV. Sous-programme de l’élément Q4γ ( ELEM08 , RESMPAQ )………………………....….....
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Code-barres Cote Support Localisation Statut(disponibilité) Emplacement 01120000010000001 TH/0001 Mémoire de magistere BIB.FAC.ST. Disponible Salle de mémoires et de théses 01120000010000002 TH/0001 Mémoire de magistere BIB.FAC.ST. Disponible Salle de mémoires et de théses Avis des lecteurs Aucun avis, ajoutez le vôtre !
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Nouveaux verres oxybromés à base d'oxyde d'antimoine / Souhila Saidi
Nouveaux verres oxybromés à base d'oxyde d'antimoine [texte imprimé] / Souhila Saidi, Auteur ; Messaoud Legouera, Encadreur ; مسعود لوقارة, Auteur . - Biskra (B.P.145,R.P., 07000, Algerie) : Université Mohamed Khider, 2007 . - 78 p.
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Contribution de l'addition minérale sur les caractéristiques physico-mécaniques des liants et mortiers / Tarek Guimer
Contribution de l'addition minérale sur les caractéristiques physico-mécaniques des liants et mortiers [texte imprimé] / Tarek Guimer, Auteur ; Mekki Mellas, Encadreur ; مكي ملاس, Auteur . - Biskra (B.P.145,R.P., 07000, Algerie) : Université Mohamed Khider, 2007.
Langues : Français (fre) Langues originales : Français (fre)
Mots-clés : porosités pâte de ciment mortier résistances mécaniques échange par
le méthanol.
porosities paste cement Mortar mechanical resistances exchange by methanol
المسامية عجينة إسمنتية الميلاط المقاومة
الميكانيكية الميثانولRésumé : e travail consiste à l’étudede l'évolution de la résistance du ciment Portland
composé de pâtes et de mortier contenant deux additions (le filler calcaire et le
laitier finement broyé).
Afin de se relier mieux à l'effet pouzzolanique de ces additions dans les pâtes
et dans le mortier à base de ce ciment, nous avons suivi l'évolution de la résistance
mécanique en fonction de l'âge et le mode du traitement. Cette étude est une
approche simplifiée pour voir d'une part, la contribution de l'addition minérale dans
une pâte de ciment et dans le mortier sur le développement de la résistance
mécanique, et d'autre part sur la porosité de matériau par l'échange du méthanol.
Et pour confirmer notre étude, nous avons essayé d'adopter des équations
approchées à partir des résultats trouvés dans le laboratoire.
This work describes the study of the evolution of the resistance of
Portland cement made up of pastes and mortar containing two minerals
additions such as calcareous filler and the finely crushed slag.
The effects of those additions in the pastes and mortar containing this cement,
has been carried to see the evolution of the mechanical resistance as function
of the age and the mode of the treatment. This study is a simplified approach
to see, the contribution of the mineral addition of a cement paste and mortar
on the development of the mechanical resistance, the porosity obtained upon
methanol exchange.
In addition, to confirm our study we based on proximate equations to
approach the results finding in the laboratory.
تهدف هذه الدراسة إلى إبراز دور الإضافات المعدنية في
تحسين الخصائص الفيزيائية و الكيميائية لعجينة الإسمنت و الميلاط
وهذا بإضافة المادة الكلسية الفيلر وخبث الأفران العالية بمقياس نعومة
متباين مع استعمال إسمنت بورتلندي مركب لإظهار مدى مساهمة
هذه الإضافات في تحسين المقاومة الميكانيكية والديمومة هذا من
جهة ومن جهة أخرى نهدف من هذه الدراسة إلى محاولة تقدير
المسامية الكلية بإضافة مادة الميثانول لمختلف العينات المستعملة بتغير
نسبة خليط/ماء ولتوثيق العلاقة بين هذين العنصرين اعتمدنا على
إيجاد علاقات رياضية تقريبية من خلال النتائج المتحصل عليها
مخبريا .
كلمات
Sommaire : RESUME…………………………………………………………………………………….. i
ABSTRACT …………………………………………………………………………………. ii
…….. iii
INTRODUCTION GENERALE…………………………………………………………… 01
CHAPITRE I: REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 03
1-1. Introduction……………………………………………………………………………… 03
1-2. Généralités………………………………………………………………………………. 03
1-2-1. Un peu d'historique sur les ciments portland industriels …………………………. 03
1-2-2. Ciments courants………………………………………………………………….. 03
1-3. Les Additions Minérales………………………………………………………………… 04
1-3-1. Les pouzzolanes naturelles………………………………………………………… 04
1-3-2. Le laitier Haut fourneau……………………………………………………………. 05
1-3-3. La fumée du silice…………………………………………………………............ 07
1-3-4. Les cendres volantes………………………………………………………………. 08
1-3-5. Les fillers calcaires………………………………………………………………… 08
1-3-5-1. Action sur la porosité et la surface spécifique………………………………... 10
1-3-5-2. Action sur les aspects rhéologiques…………………………………………... 10
1-3-5-3. Action sur les propriétés mécaniques………………………………………… 10
1-4. Hydratation du ciment portland………………………………………………………. 11
1-4-1. Les réactions d’hydratation………………………………………………………. 11
1-4-2. L'état de l'eau dans la pâte de ciment hydraté…………………………………….. 13
1-4-2-1. L’eau combinée chimiquement………………………………………………. 14
1-4-2-2. L'eau zéolitique……………………………………………………………….. 14
1-4-2-3. L'eau adsorbée………………………………………………………………… 14
1-4-2-4. L'eau des capillaires…………………………………………………………... 14
1-4-3. Hydratation et réaction pouzzolaniques…………………………………………… 16
1-4-4. L’hydratation du laitier…………………………………………………………….. 16
1-4-5. L’activité du laitier………………………………………………………………… 18
1-4-6. L’activité du filler…………………………………………………………………. 18
1-4-6-1. Réactivité directe des fiIIers calcaires…………………………….………….. 18
1-4-6-2. Réactivité indirecte des fillers calcaires………………………….…………… 19
1-4-7. Influence de laitier sur la perméabilité du béton…………………………………... 20
1-5. Durabilité des ciments au laitier et du filler…………..……………………………… 22
1-5-1. Résistances aux eaux agressives………………………………………….……….. 22
1-5-1-1. Eaux pures et douces…………………………………………………………. 22
Eaux contenant des sulfates…………………………………………………………………… 24
1-6. Evaluation de la porosité……………………………………………………………….. 26
1-6-1. Introduction………………………………………………………………………… 26
1-6-2. Définition………………………………………………………………………….. 26
1-6-2-1. Pores du gel…………………………………………………………………… 27
1-6-2-2. Pores capillaires………………………………………………………............. 28
v
1-6-3. Les différentes techniques préalablement utilisées…………………….…………. 29
1-6-3-1. Techniques d’imagerie………………………………………………………... 29
1-6-3-2. Adsorption de gaz……………………………………………………………. 30
1-6-3-3. Diffusion aux petits angles…………………………………………………… 30
1-6-4. Les techniques adaptées à nos recherches………………………………………… 31
1-6-5. La relation entre la porosité et la résistance………………………………………. 35
CHAPITRE II: CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX UTILISES ET LES
METHODES D’ESSAIS
39
2-1. Introduction……………………………………………………………………………… 39
2-2. Caractéristiques des matériaux utilisés……………………………………………… 39
2-2-1. Le Laitier………………………………………………………………………….. 39
2-2-1-1. Analyse du laitier…………………………………………………………….. 39
2-2-2. Propriétés physiques de laitier……………………………………………………... 39
2-2-3. Ciment portland………………...……………………..…………………………… 39
2-2-3-1. Analyse chimique et minéralogique du ciment…………..…………………… 40
2-2-3-2. Propriété physique de ciment……………………..…………….…………….. 40
2-2-4. Le filler calcaires…………………………………………………………………...
2-2-5. Propriété physique du filler calcaire ………………………………………………. 40
2-2-6. Le sable……………………………………………………………...…………….. 40
2-2-6-1. Analyse granulométrique …………………………………...………………... 40
2-2-6-2. Propriété physique de sable…………............................................................. 41
2-3. Méthodes d’essais……………………………………………………............................ 41
2-3-1. Les différents essais sur la pâte et le mortier……………………………………… 41
2-4. Le plan expérimental……………………………………………………………………. 43
2-4-1. La préparation des échantillons……………………………………………………. 43
2-4-2. Les mesures effectué……………………………..………………………………. 43
CHAPITRE III: ETUDE DE LIANT DE CIMENT AU LAITIER ET AU FILLER 44
3-1. Introduction………………………………………………………………..………… 44
3-2. Caractéristiques de la pate du ciment a la filler et le laitier……………………….. 44
3-2-1. Propriétés mécaniques du liant…………………..………………..……………….. 44
3-2-2. Propriétés physiques du liant………………………………...…………………… 47
3-2-2-1. Consistance et prise…………………….………….…...……….…………… 48
3-2-2-1-1. Influence de la quantité de filler et de laitier sur la consistance et la
prise……………………………………………………………………..…… 48
3-2-2-2. Le gonflement…………………….…………………...………..………..…. 49
3-2-3. Action des eaux agressives……………………………………………..………… 51
3-3. Etude du mortier……………………………………..…………...…………………. 54
3-3-1. Comportement mécanique………………………………………..…………….… 55
3-3-1-1. Influence de la quantité de laitier et de Filler sur le comportement mécanique
des mortiers normalisés……………………………………………………….. 55
3-3-1-2. Influence de la quantité de laitier et de Filler sur le comportement mécanique
des mortiers.......................................................................................................... 57
3-3-2. Le retrait et le gonflement……………...………………………………………….. 60
3-4. Conclusion…………………………………..……………..………………………….. 73
vi
CHAPITRE IV: ETUDE DE LA POROSITE DE LA PATE DU CIMENT ET DU
MORTIER
74
4-1 Introduction………………………………………………………………………………………………. 74
4-2 Les processus d expérimentation…………………………………………………..……………….. 74
4-3 LA RELATION ENTRE LA POROSITE ET LE RAPPORT E/C……………………………………… 74
4-4 LES RESULTATS DE POROSITE…………………………………………………………….………….. 76
4-4-1La pâte de ciment……………………………………………………………………… 76
4-4-2 le mortier……………………………………………………………………………… 77
4-5 RELATION ENTRE LA RESISTANCE MECANIQUE ET LE RAPPORT E/C …………………….. 79
CONCLUSION……………………………………………………..…………………………………………… 81
CONCLUSION GENERALE………………………………………………………………. 82
RECOMMANDATION ET PERSPECTIVE………………………………………………. 83
REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE………………………………………………………. 84
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Modelisation numerique du renforcement du coprs de chaussée par geogrille [texte imprimé] / Mohamed saddek Remadna, Auteur . - Biskra (B.P.145,R.P., 07000, Algerie) : Université Mohamed Khider, 2007 . - 171p. : Ill. ; 27*17.
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